Evoluzioni dei BACS nel sistema edificio-occupante-ambiente

Nelle ultime due decadi e, in particolare nell’ultima, abbiamo assistito a profondi cambiamenti nella progettazione, implementazione e gestione degli edifici dove il sistema di gestione ed automazione (BACS) sta assumendo un ruolo sempre più centrale.

In questo articolo andiamo ad analizzare cinque delle principali cause di questo cambiamento che possiamo vedere anche come le sfide che BACS di nuova concezione stanno affrontando.

Se finora la progettazione e la programmazione di questi strumenti si è basata sulla definizione di processi operativi piuttosto sequenziali dove le uniche variabili erano essenzialmente le letture dai sensori in campo, oggi si devono considerare due fattori molto impattanti sulla gestione dell’edificio e dei suoi impianti e, purtroppo, con comportamenti molto difficili da prevedere: l’occupante e l’ambiente esterno.

Come vedremo nei prossimi paragrafi, queste due variabili insieme all’edificio creano una terna di “attenzioni” dove il BACS è al centro come orchestratore delle esigenze di ognuno.

Cambiamento climatico

È agli occhi di tutti come il cambiamento climatico sta condizionando le nostre abitudini e la gestione degli impianti presso gli edifici dove trascorriamo il nostro tempo sia lavorativo sia personale.

Secondo il Rapporto sullo Stato del Clima in Europa realizzato dal World Meteorological Organization insieme al Copernicus Climate Change Service, la temperatura globale è in aumento di circa 0,5-0,8 °C ogni decennio da ormai più di 50 anni.

Chiaramente questo impatta sia sulla necessità di maggior raffreddamento da fornire agli edifici che su performance meno efficienti degli impianti.

Una contromisura spesso usata è il dimensionamento maggiorato degli impianti per far fronte soprattutto ai picchi estivi con temperature massime in continuo aumento. Niente di male in ciò, ma cosa succede nei periodi intermedi?

Questo non è una tema completamente nuovo, la letteratura scientifica propone studi sulla gestione dinamica dei setpoint e delle sequenze di controllo già da inizio secolo.

Ma aldilà degli studi scientifici, sono oggigiorno i più moderni BACS in grado di gestire diversi scenari e modalità di controllo in base alle diverse necessità di calore o condizioni climatiche esterne o siamo ancora limitati a un paio di modalità di lavoro stagionali?

Qualità dell’Aria Indoor

Un profondo cambiamento che ci ha lasciato la pandemia da COVID SARS-19 è un’attenzione sempre più alta sul tema della qualità dell’aria indoor.

L’interesse sul tema è aumentato anche grazie alla consapevolezza sempre più crescente del tempo che passiamo in spazi chiusi (circa il 90% della nostra vita come stimato dall’US Environmental Protection Agency) e di quanto sia inquinata l’aria che respiriamo negli spazi chiusi (almeno 5 volte maggiore all’aria esterna secondo la stessa agenzia).

Le cause sono molteplici: dagli impianti non correttamente manutenuti fino a sorgenti di inquinanti intrinseche degli spazi chiusi come materiali costruzione, cottura cibi, profumatori ambientali, arredo, … .

Sebbene dal punto di vista normativo non abbiamo assistito ancora ad importanti aggiornamenti sul tema, gli standard più famosi sulla qualità degli immobili (es. LEED, WELL, BREAM) hanno introdotto nuovi punteggi basati non più solamente sulla dotazione degli edifici al momento della costruzione ma anche sul monitoraggio continuo degli ambienti su molteplici parametri (principalmente CO2, CO, particolato fine e sottile, VOC, Ozono, formaldeide e ossidi di azoto).

È importante ricordare che il principale fattore di inquinamento indoor sono gli occupanti che, già nel respirare o nel compiere le azioni apparentemente innocue, alterano la qualità dell’aria degli ambienti chiusi.

La soluzione non è sempre diluire l’aria interna con l’aria prelevata dall’esterno anzi, è facile capire come questa azione svolta degli orari di picco del traffico cittadino possa avere un effetto contrario.

Ma se un BACS fosse dotato di sensoristica in grado di valutare i diversi parametri di qualità dell’aria, potremmo pensare ad una gestione dei ricambi d’aria basata sui valori recepiti dal campo invece di una programmazione basata sugli orari tipici lavorativi o, più genericamente, di occupazione tipo di uno spazio?

Smart Working

Parliamo appunto degli orari lavorativi nei posti di lavoro. Un altro importante cambiamento che registriamo a valle della pandemia degli scorsi anni è stato il maggiore utilizzo del cosiddetto “Smart Working” o lavoro remoto.

L’occupazione degli spazi lavorativi e domestici ha pertanto assunto una variazione sempre più dinamica e difficile da predire.

È evidente che uno spazio occupato al 100% o al 20% della sua capacità abbia necessità diverse sia di condizionamento che di aereazione, ma anche di utilizzo di altri impianti come ascensori o toilette. Questa nuova modalità di lavorare sempre più flessibile negli spazi e nei tempi si riflette anche sull’organizzazione del tempo personale quindi, non solo gli uffici sono soggetti a questi cambiamenti ma anche gli spazi abitativi, le palestre, supermercati, … .

Come può allora un sistema di gestione tenere conto dell’occupazione che può variare giorno per giorno, ma anche con granularità oraria?

Manutenzione pro-attiva o predittiva

Abbiamo sentito molto parlare di questi argomenti. La prima è basata sull’analisi della sensoristica per programmare una manutenzione non più con cadenza fissa temporale ma delle misure sullo stato degli asset, la seconda permette addirittura di anticipare la manutenzione o sostituzione dei componenti in modo da evitare interruzioni di servizio e ottimizzare gli interventi manutentivi. Già nei precedenti punti abbiamo parlato di sensoristica di nuova concezione, in grado di permette un’analisi degli occupanti o delle performance di un asset.

E se questi sensori non venissero usati solamente per gestire gli impianti ma per avere anche informazioni diagnostiche su eventuali malfunzionamenti degli impianti e, in generale, degli edifici?

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